CN112631343A - 一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法。本发明采用的技术方案为：当若干台除氧器汽、水侧连通运行后，通过操作上水阀界面的手自动模式切换按钮，改变上水阀的工作模式；通过操作补汽阀界面的手自动模式切换按钮，改变补汽阀的工作模式。本发明实现了除氧器水位在不同运行方式下的水位自动控制，且在除氧器运行方式切换的过程中实现上水阀、补汽阀的全程无扰；本发明的方法适合母管制火力发电厂不同的实际运行工况，保证了除氧器水位自动调节的安全稳定。
Description
技术领域
本发明属于火力发电厂中母管制除氧器水位控制领域，涉及一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法。
背景技术
现有的除氧器系统如图1所示，其中虚线表示汽管路、实线为水管路。各除氧器进水管路主要有：除氧器上水（来自化学制水）管路、高加正常疏水管路、补水加热器疏水管路、汽泵出口再循环管路及全厂疏水箱疏水管路。其中，除氧器上水（来自化学制水）占总上水量的近70%，故保证水位稳定的关键即为除氧器上水阀。
对于多个母管制的除氧器而言，除氧器水位是一个大滞后调节系统。并列运行的除氧器越多，水位的藕合现象严重，时滞越大。
目前，针对母管制多除氧器并列运行缺少一种较为有效的控制方法。
发明内容
针对现有常规单除氧器水位控制技术的不足，本发明的目的是提供一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，以适合母管制火力发电厂不同的实际运行工况，保证除氧器水位自动调节的安全稳定。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，当若干台除氧器汽、水侧连通运行后，通过操作上水阀界面的手自动模式切换按钮，改变上水阀的工作模式；通过操作补汽阀界面的手自动模式切换按钮，改变补汽阀的工作模式；
所述除氧器上水阀的控制方法如下：
上水阀控制除氧器的进口流量，当任意一个上水阀投入自动模式后，流量控制PID参与调节，处于自动模式的上水阀将根据流量控制PID的输出以同增同减的形式一起变化，处于手动模式的上水阀将保持不变；
当无上水阀投为自动模式时，该流量控制PID失效，其输出将跟踪各个上水阀的平均值；
所述除氧器补汽阀的控制方法如下：
将除氧器补汽阀切换为水位控制方式，用此阀的开度大小保证除氧器水位的稳定；通过对各个上水阀、补汽阀均为自动模式的除氧器水位进行比较，选取最高水位值，将该值与设定水位作差，若差值高于50mm，则对应补汽阀开大，调节时间为10s，间隔10s之后继续调整，依次交替，且当有任一补汽阀调节时，其余各补汽阀均减弱调节作用，保证水位的单向调整。
进一步地，所述除氧器上水阀的控制方法中，每个上水阀设有偏置逻辑，实现上水阀手自动模式的无扰切换；
上水阀控流量投自动模式为满足以下任一条件：
1）任意一个上水阀在自动模式；
2）所有上水阀的最大/最小开度偏差＜10%。
进一步地，考虑上水阀对汽泵小机排汽压力换热效果的影响，若阀门下关过小，会造成换热效果的降低，导致排汽压力的升高，而排汽压力大于0.3MPa将触发汽泵小机的跳闸保护条件，故增加上水阀控流量时汽泵小机排汽压力闭锁减信号。
更进一步地，所述闭锁减信号为满足以下任一条件：
1)汽泵小机排汽压力大于0.1MPa；
2)补水加热器水侧出口温度每分钟增加10℃以上；
3)补水加热器水侧出口温度大于100℃；
4)补水加热器水位高于550mm；
5)汽泵转速每分钟增加50r/min以上。
更进一步地，撤自动信号为满足以下任一条件：
1)上水阀除氧器水位质量坏点；
2)上水阀除氧器进口流量质量坏点；
3)除氧器水位低于液位低低值（-400mm）；
4)各汽泵出口流量质量坏点。
更进一步地，满足补汽阀在控水位方式的条件为：补汽阀处于自动模式且除氧器上水阀在控流量方式。
进一步地，所述除氧器补汽阀的控制方法中，
若参与调节的补汽阀所对应的除氧器水位在经过60s后不再是最高水位时，该补汽阀将按设定的速率恢复至初始值，反之，则继续调整；
与此同时，结合各台汽泵小机排汽压力、各除氧器汽侧压力，实时调节各除氧器补水、除氧器蒸汽加热、补水加热器疏水、高加正常疏水，以提高除氧器液位的稳定性。
更进一步地，所述设定的速率为0.2-0.8%/min。
本发明具有的有益效果如下：本发明实现了除氧器水位在不同运行方式下的水位自动控制，且在除氧器运行方式切换的过程中实现上水阀、补汽阀的全程无扰，弥补了现阶段同类型机组水位控制的空白。
附图说明
图1为现有除氧器系统图；
图2为本发明除氧器上水阀流量控制逻辑图；
图3为本发明除氧器补汽阀控制逻辑图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式，对本发明的技术进行详细描述。应当知道的是，以下具体实施方式仅用于帮助本领域技术人员理解本发明，而非对本发明的限制。
本发明为一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法。
当若干台除氧器汽、水侧连通运行后，通过操作上水阀界面的手自动投入功能，设置上水阀的手自动模式；上水阀控制所有连通的除氧器补水，以匹配所有汽泵的总出水量（除氧器连通后，上水阀控制除氧器进水的流量，匹配出水流量）。
所述除氧器上水阀的控制方法如下：
上水阀控制除氧器的进口流量。当任意一个上水阀投入自动模式后，流量控制PID将参与调节，处于自动模式的上水阀将根据PID的输出以同增同减的形式一起变化，处于手动模式的上水阀将保持不变。
每个上水阀设有偏置逻辑，目的在于实现上水阀手自动模式的无扰切换。
上水阀控流量投自动模式为（以下条件任一满足）：
（1）、任意一个上水阀在自动模式；
（2）、所有上水阀的最大/最小开度偏差＜10%。
当无上水阀投为自动模式时，该上水阀PID失效，其输出将跟踪各个上水阀的平均值。
考虑上水阀对汽泵小机排汽压力换热效果的影响，若阀门下关过小，会造成换热效果的降低，导致排汽压力的升高，而排汽压力大于0.3MPa将触发汽泵小机的跳闸保护条件，故增加上水阀控流量时小机排汽压力闭锁减信号，闭锁减信号为（以#3上水阀为例），以下条件任一满足：
（1）、#3小机排汽压力大于0.1MPa；
（2）、#3补水加热器水侧出口温度每分钟增加10℃以上；
（3）、#3补水加热器水侧出口温度大于100℃；
（4）、补水加热器水位高于550mm；
（5）、#3汽泵转速每分钟增加50r/min以上。
撤自动信号为，以下条件任一满足：
（1）、#3除氧器水位质量坏点；
（2）、#3除氧器进口流量质量坏点；
（3）、#3除氧器水位低于液位低低值（-400mm）；
（4）、各汽泵出口流量质量坏点。
控制逻辑如图2所示，其中模拟量虚线为跟踪信号。
逻辑注释：
（1）、PID仅在#3～#6号上水阀任一自动模式时起作用。PID作用失效时跟踪各上水阀的平均开度。
（2）、PID输出信号仅作用于自动状态的上水阀，输出的信号控制除氧器进口流量匹配与出口流量。
（3）、PID自动的投入的主要条件为上水阀是否为自动模式，该设计类似燃料主控与给煤机的关系。
（4）、#3～#6号上水阀在手动模式时，通过BAIS功能实现自动/手动模式的无扰切换。
所述除氧器补汽阀的控制方法如下：
补汽阀的微弱变化会对除氧器水位造成较大影响，且除氧器汽侧平衡管打通后，并不能保证各台除氧器汽压的完全平衡，故在除氧器母管制并列时，将该阀切换为水位控制方式，用此阀开保证除氧器水位的稳定。其控制核心为通过对各个上水阀、补汽阀均为自动方式的除氧器水位进行比较，选取最高水位值，将该值与设定水位做差，若差值高于50mm，则对应补汽阀适当开大，其变化大小可通过调整图3中的pid控制器进行调整，调节时间为10s，间隔10s之后继续调整，依次交替，且当有任一补汽阀调节时，其余各补汽阀均减弱调节作用，此目的在于保证水位的单向调整，避免多个阀门交替变化导致的水位震荡。
若参与调节的补汽阀所对应的除氧器水位在经过60s后不再是最高水位时，该补汽阀将按一定的速率（0.5%/min）恢复至初始值。反之，则继续调整。
与此同时，结合各台汽泵小机排汽压力、各除氧器汽侧压力，实时自动调节各除氧器补水、除氧器蒸汽加热、补水加热器疏水、高加正常疏水协调，提高除氧器液位的稳定性。控制逻辑如图3所示，其中，模拟量虚线为跟踪信号。
逻辑注释：
（1）、补汽阀控制水位控制时有且仅动作一个补汽阀。控制对象为除氧器水位最高的对应阀门。
（2）、补汽阀调节时间为10s，间隔10s之后继续调整，依次交替，且当有任一补汽阀调节时，其余各补汽阀均减弱调节作用。
（3）、参与调节的补汽阀所对应的除氧器水位在经过60s后不再是最高水位时，该补汽阀将按一定的速率（0.5%/min）恢复至调节开始之前的初始值。
（4）、控水位方式的条件为：补汽阀自动、除氧器上水阀在控流量方式。
通过本发明的实施，实现了除氧器水位在不同运行方式下的水位自动控制，且在除氧器运行方式切换的过程中实现上水阀、补汽阀的全程无扰，弥补了现阶段同类型机组水位控制的空白。
本发明中所描述的具体实施方式仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，其特征在于，当若干台除氧器汽、水侧连通运行后，通过操作上水阀界面的手自动模式切换按钮，改变上水阀的工作模式；通过操作补汽阀界面的手自动模式切换按钮，改变补汽阀的工作模式；
所述除氧器上水阀的控制方法如下：
上水阀控制除氧器的进口流量，当任意一个上水阀投入自动模式后，流量控制PID参与调节，处于自动模式的上水阀将根据流量控制PID的输出以同增同减的形式一起变化，处于手动模式的上水阀将保持不变；
当无上水阀投为自动模式时，该流量控制PID失效，其输出将跟踪各个上水阀的平均值；
所述除氧器补汽阀的控制方法如下：
将除氧器补汽阀切换为水位控制方式，用此阀的开度大小保证除氧器水位的稳定；通过对各个上水阀、补汽阀均为自动模式的除氧器水位进行比较，选取最高水位值，将该值与设定水位作差，若差值高于50mm，则对应补汽阀开大，调节时间为10s，间隔10s之后继续调整，依次交替，且当有任一补汽阀调节时，其余各补汽阀均减弱调节作用，保证水位的单向调整。
2.根据权利要求1所述的一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，其特征在于，所述除氧器上水阀的控制方法中，每个上水阀设有偏置逻辑，实现上水阀手自动模式的无扰切换；
上水阀控流量投自动模式为满足以下任一条件：
1）任意一个上水阀在自动模式；
2）所有上水阀的最大/最小开度偏差＜10%。
3.根据权利要求1所述的一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，其特征在于，考虑上水阀对汽泵小机排汽压力换热效果的影响，若阀门下关过小，会造成换热效果的降低，导致排汽压力的升高，而排汽压力大于0.3MPa将触发汽泵小机的跳闸保护条件，故增加上水阀控流量时汽泵小机排汽压力闭锁减信号。
4.根据权利要求3所述的一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，其特征在于，所述闭锁减信号为满足以下任一条件：
1)汽泵小机排汽压力大于0.1MPa；
2)补水加热器水侧出口温度每分钟增加10℃以上；
3)补水加热器水侧出口温度大于100℃；
4)补水加热器水位高于550mm；
5)汽泵转速每分钟增加50r/min以上。
5.根据权利要求3所述的一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，其特征在于，撤自动信号为满足以下任一条件：
1)上水阀除氧器水位质量坏点；
2)上水阀除氧器进口流量质量坏点；
3)除氧器水位低于液位低低值；
4)各汽泵出口流量质量坏点。
6.根据权利要求1所述的一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，其特征在于，所述除氧器补汽阀的控制方法中，若参与调节的补汽阀所对应的除氧器水位在经过60s后不再是最高水位时，该补汽阀将按设定的速率恢复至初始值，反之，则继续调整；
与此同时，结合各台汽泵小机排汽压力、各除氧器汽侧压力，实时调节各除氧器补水、除氧器蒸汽加热、补水加热器疏水、高加正常疏水，以提高除氧器液位的稳定性。
7.根据权利要求6所述的一种母管制多除氧器并列运行控制水位的方法，其特征在于，所述设定的速率为0.2-0.8%/min。
8.根据权利要求1所述的一种母管制多除氧器并列运行控制水位除氧器补汽阀的控制方法的方法，其特征在于，满足补汽阀在控水位方式的条件为：补汽阀处于自动模式且除氧器上水阀在控流量方式。
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